Miesięczne archiwum: Listopad 2019

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różnicowej

Dla wzmacniacz operacyjnego w konfiguracji odwracającej wyznaczona zostanie funkcja opisujące napięcie wyjściowe wzmacniacza V_{out} względem napięć na wejściach odwracającym V_{1} i nieodwracającym V_{2} . Rozpatrywany układ elektroniczny zostanie rozwiązany analitycznie z zastosowaniem metody superpozycji oraz praw Kirchhoffa dla obwodów elektrycznych.

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różnicowej

Analizowany układ przedstawiony powyżej zostaje „rozbity” na dwa podukłady:
1) zwarte do masy zostaje napięcie podane na wejście nieodwracające
2) zwarte do masy zostaje napięci podane na wejście odwracające

Poprzez zwarcie do masy sygnału na wejściu nieodwracającym otrzymuje się następujący podukład:

Wzmacniacz operacyjny konfiguracja odwracająca – podukład 1 – zwarty do masy sygnał na wejściu nieodwracającym

Po przeprowadzeniu obliczeń napięcie wyjściowego tego podukładu opisane jest równaniem.

V_{out1} = -\frac{R_{F}}{R_{1}}\cdot V_{1}

Następnym krokiem jest zwarcie do masy sygnału na wejściu odwracającym i usunięciu zwarcia do masy dla sygnału na wejściu nieodwracającym. Otrzymany podukład jest następujący.

Wzmacniacz operacyjny konfiguracja odwracająca – podukład 2 – zwarty do masy sygnał na wejściu odwracającym

Po przeprowadzeniu obliczeń napięcie wyjściowego tego podukładu opisane jest równaniem.

V_{out2} = \frac{R_{F}}{R_{1}}\cdot V_{2}

Równania na napięcia wyjściowego z każdego podukładów są już wyznaczone, wobec tego można wyznaczyć napięcie wyjściowego wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji odwracającej na podstawie metody superpozycji.

V_{out} = V_{out1} + V_{out2}

Finalnie

V_{out} =\frac{R_{F}}{R_{1}}\cdot (V_{2} - V_{1})

Obliczenia wykonane krok po kroku dostępne są na stronie – wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różnicowej.